抗老化剂对聚己内酯木纤维复合材料热老化性能的影响

２０１９年１月
中 国 塑 料
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谭丹丹等［７］研究了 ＢＨＡ 对大豆抗氧化性能的影响，研 究发现不同加热温度下 ＢＨＡ 添加量（≤２００ｍｇ／ｋｇ与 其抗氧化 效 果 呈 正 比。Ｂａｌｋｏｓｅ等［８］研 究 了 不 同 配 比 的Ｃａ／Ｚｎ热稳定剂对ＰＶＣ稳定性的影响，并利用Ｘ 射 线衍射等方法表征了 Ｃａ／Ｚｎ复合热稳定剂的作用机 理，研究发现，加入了 Ｃａ／Ｚｎ热稳定剂的 ＰＶＣ 薄膜热 稳定性明显增加。黄新冰等［９］报道环氧类辅助热稳定 剂与 Ｃａ／Ｚｎ 体系配合使用有较高的协同作用，同时具 有光稳定性优良和无毒的优点。目前，ＢＨＡ 抗老化剂 主要应用于食品领域，复合材料老化研 究 未 见 报 道。 Ｃａ／Ｚｎ热稳定剂主要应用 ＰＶＣ和食品领域，在天然植 物纤维增强高分子材料领域应用还很少见。丁二醇双 缩水甘油醚 具 有 一 定 的 抗 水 解 性 能，当 前 主 要 作 为 环 氧树脂添加剂被用于无溶剂涂料、层压、胶黏剂等环氧 体系，未见应 用 于 天 然 植 物 纤 维 增 强 高 分 子 材 料 领 域 的报道。这３种物质分别作为抗氧化剂、热稳定剂、抗 水解剂在相关 领 域 有 一 些 应 用，但 是 同 时 将 ３ 种 复 合 材料热老化性能研究未见报道。
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第３３卷 第１期 ２０１９年１月
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中 国 塑 料
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Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．１ Ｊａｎ．，２０１９
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抗老化剂对聚己内酯／木纤维复合材料热老化性能的影响
方筱雅，唐 钱，郑 霞
（中南林业科技大学材料科学与工程学院，长沙 ４１００００）
摘 要：分别采用力学性能分析、红外光谱分析、扫描电子显微镜分析、Ｘ 射线衍射分析等表征手段研究了抗氧化剂、 抗水解剂、热稳定剂等抗老化剂含量对杨木纤维（ＷＦ）增强聚己内酯（ＰＣＬ）复合材料热老化性能的影响。结果表明，抗 氧化剂丁基羟基茴香醚（ＢＨＡ）、抗水解剂（丁二醇双缩水甘油醚）及热稳定剂（Ｃａ／Ｚｎ热稳定剂）的适量添加，都有助于 延缓 ＰＣＬ／ＷＦ复合材料的热老化；分别选取抗老化效果最佳配比：抗氧化剂４％、抗水解剂４．５％、热稳定剂２％添加 入 ＰＣＬ／ＷＦ复合材料中，协同作用下其抗老化效果相对未添加或只添加其中一种抗老化剂时都有所提高。 关 键 词：抗氧化剂；抗水解剂；热稳定剂；复合材料；热老化性能 中图分类号：ＴＱ３２１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１９２７８（２０１９）０１００７８０９ 犇犗犐：１０．１９４９１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１９２７８．２０１９．０１．０１４
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ＦＡＮＧＸｉａｏｙａ，ＴＡＮＧ Ｑｉａｎ，ＺＨＥＮＧＸｉａ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０００，Ｃｈｉｎａ）
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收稿日期：２０１８０９１４ 湖南省科技计划项目（２０１５ＳＫ２０６９）；国家林业公益性行业 科研专项（２０１５０４５０３） 联系人，ｚｈｅｎｇｘｉａ８１３＠１２６．ｃｏｍ
命及美观度 受 到 影 响［１］。常 见 的 环 境 条 件 主 要 有 温 度、相对湿度、介 质、紫 外 线 辐 射 等，其 中 温 度、湿 度 的 影响最为 突 出［２］。 因 此，开 展 对 天 然 植 物 纤 维 增 强 可 生物降解高 分 子 树 脂 复 合 材 料 在 湿、热 环 境 条 件 下 的 老化性能研究，对于合理有效的生产、使植 物 纤 维 增 强 高 分 子 树脂复合材料的发展也是有积极意义的。
抗氧化剂 ＢＨＡ、Ｃａ／Ｚｎ热稳定剂、抗水解剂丁二 醇双缩水甘油醚作为抗老化剂一直以来备受研究者们 的推 崇，其 中 ＢＨＡ 更 是 作 为 食 品 抗 氧 化 剂 广 泛 应 用［３５］。左玉等［６］报道，ＢＨＡ 应用于猪油可 将 猪 油 的 氧化稳定性提 高 ４ 倍，若 用 柠 檬 酸 增 效 可 提 高 １０ 倍，
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０ 前言
天然植物纤维增强可生物降解高分子树脂复合材 料虽然具备 可 自 然 降 解、绿 色 环 保 等 优 良 特 性。 但 也 与其他木塑 复 合 材 料 一 样，都 会 在 一 定 的 环 境 条 件 下 发生老化，使 得 复 合 材 料 基 体、纤 维 或 纤 维／基 体 界 面 受到破坏，自 身 强 度、刚 度 及 表 面 光 洁 度 下 降，使 用 寿